Question

某学习小组为了测小电动机的内阻,进行了如下的实验:

①测得滑块的质量为5.0 kg;

②将滑块、打点计时器和纸带安装在水平桌面上,如图(甲)所示;

③接通打点计时器(其打点周期为0.02 s);

④电动机以额定功率通过水平细绳牵引滑块运动,达到最大速度时,输入电动机电流为0.5 A,电动机两端电压为36 V,一段时间后关闭电源并立即制动电动机,待滑块静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中所受的阻力恒定).在关闭电源前后,打点计时器在纸带上打出的部分点迹如图(乙)所示.

请你分析纸带的数据,回答下列问题:(计算结果保留两位有效数字)

(1)该滑块达到的最大速度为　　　　　m/s; 

(2)关闭电源后,滑块运动的加速度大小为　　　　　m/s²; 

(3)该电动机的内阻为　　　　Ω. 

Answer 1

解析:(1)Δt=2T=0.04 s

v== m/s=1.5 m/s.

(2)设x₁=4.07 cm,x₂=4.40 cm,

x₃=4.71 cm,x₄=5.04 cm,

x₅=5.35 cm,x₆=5.67 cm,则

a=

=×10^-2 m/s²

=2 m/s²

(3)关闭电源后,滑块做匀减速直线运动

F_f=ma=5.0×2 N=10 N,

当牵引力与阻力相等时滑块做匀速直线运动

F=F_f=10 N,

P_机=Fv=10×1.5 W=15 W

由功能关系得:IU=I²R+P_机

解得:R=12 Ω.

答案:(1)1.5　(2)2　(3)12